07.03.2021

Новые данные о составе, строении и стратиграфическом положении докембрийской овручской эффузивно-осадочной серии


В крайней северо-западной части Украинского кристаллического щита развита овручская эффузивно-осадочная серия пород, занимающая обширную территорию в северной части Житомирской области (рис. 1).

На фоне общей равнинной поверхности Полесья породы овручской серии выделяются в рельефе, образуя Овручско-Словечанскую возвышенность, вытянутую в субширотном направлении на протяжении около 80 км. Ширина ее изменяется от 20 км на западе до 6 км на востоке. Абсолютные отметки достигают 285—315 м.

Геологический интерес к породам Овруча возник давно. Академик П.А. Тутковский одним из первых посвятил целый ряд своих работ геолого-геофизическим исследованиям Овручского кряжа. Изучением пород Овручской серии занимались В.В. Дубянский, А.Н. Козловская, В.И. Лучицкий, М.И. Ожегова и др.

Однако из-за плохой обнаженности пород геологическое строение района оставалось слабоизученным. He были установлены все комплексы пород, слагающие эту серию, их общая мощность, геологический возраст и др.

У исследователей не было единого мнения о стратиграфическом положении овручской эффузивно-осадочной серии. А.П. Тутковский, Н.И. Безбородько, В.Н. Чирвинский, В.И. Лучицкий, Ю.Ир. Половинкина считали овручские песчаники и пирофиллитовые сланцы моложе верхнепротерозойских коростенских гранитов рапакиви. Впоследствии В.И. Лучицкий изменил свое мнение и считал их более древними. А.П. Карпинский овручские песчаники относил к девонским образованиям. Н.П. Семененко, И.С. Усенко и И.Л. Личак считали овручскую серию образованием более древним, чем коростенский комплекс.

А.Н. Козловская породы овручской серии делила на две свиты — белокоровичскую и толкачевскую, причем первую свиту считала более молодой, чем верхнепротерозойские образования коростенского комплекса, а вторую — древнее.

Начиная с 1963 г. в восточной части Овручского кряжа проводится геологическая съемка с профильным глубинным бурением. В результате проведенных работ удалось значительно уточнить геологическое строение этого района, выявить новые породы в составе овручской серии и установить стратиграфическое положение их.

В настоящем докладе будет освещено только геологическое строение Овручско-Словечанской возвышенности. Породы района Белокоровичей, которые ранее также относились к образованиям овручской серии, нами не рассматриваются из-за недостаточности фактического материала. Имеющиеся новые данные по глубоким скважинам, пробуренным в этом районе (села Усово, Рудня Озерянская, Топильня), а также литературные данные указывают на то, что вряд ли можно относить белокоровичскую свиту к овручской серии. Ксенолиты песчаников белокоровичской серии встречены в гранит-порфирах коростенского комплекса и, следовательно, древнее их, а породы овручской серии, как будет указано ниже, моложе коростенских гранитов.

В структурном отношении породы района Белокоровичей образуют полосу, вытянутую в субмеридиональном направлении, а породы овручской эффузивно-осадочной серии имеют субширотное простирание (см. рис. 1). Кроме того, породы района Белокоровичей дислоцированы и катаклазированы, а породы овручской серии характеризуются сравнительно спокойным залеганием и покрывают их в западной части района. Поэтому породы района Белокоровичей мы считаем самостоятельной толщей.

Образования овручской эффузивно-осадочной серии в южной части овручского кряжа моноклинально залегают на размытой поверхности рапакивиподобных гранитоидов коростенского комплекса с падением в северном направлении под углом 10—15°. В северной части граница их с катаклазированными коростенскими гранитами тектоническая и проходит по разлому субширотного направления с амплитудой около 1000 м (рис. 2).

По составу породы этой серии делятся на две толщи, характеризующиеся различными условиями их формирования. Нижняя толща является осадочно-эффузивной и представлена (снизу вверх) в базальном горизонте гравелистыми песчаниками, реже осадочной брекчией и конгломератами, затем кварцевыми порфирами, измененными диабазами, трахандезитами и ортофирами (рис. 3). Отмеченные эффузивные разности пород переслаиваются со сравнительно маломощными горизонтами песчаников. Эту толщу мы выделяем в самостоятельную свиту и называем ее збраньковской, по названию села, в районе которого она была впервые полностью перебурена скважинами 5000, 5012. В базальном горизонте збраньковской свиты в гравелистых песчаниках, конгломератах и брекчии нами встречены обломки и галька нижележащих гранитоидов коростенского комплекса. Следовательно, эффузивные и осадочные породы овручской серии формировались на поверхности верхнепротерозойских коростенских гранитоидов и моложе последних.

Верхнюю толщу можно назвать осадочной. Она соответствует ранее выделенной толкачевской свите и представлена мощной толщей розовых кварцитовидных песчаников и кварцитов с прослоями пирофиллитовых и серицитовых сланцев.

Породы толкачевской свиты более молодые, чем збраньковской, и залегают выше по разрезу (см. рис. 2).

В целом овручские эффузивно-осадочные образования представляют собой отложения единого крупного вулканогенно-осадочного цикла, отвечающего понятию «сери я».

Овручская серия формировалась на измененной поверхности гранитов коростенского комплекса (так называемых норинских).

Рапакивиподобные граниты густо-розового и розового цвета, овоидные с темно-серым кварцем и незначительным количеством темно-цветных минералов.

Микроструктура гранитов пойкилопегматоидная и гранулитовая. Минеральный состав следующий:

Микропертит (40—55) — переполнен тонкодисперсными окислами железа, придающими зернам розовый оттенок, пертитовые вростки нечеткие, изредка просвечивают альбитовые двойники, отдельные зерна обрастают плагиоклазом.

Плагиоклаз — альбит — олигоклаз (10—20%) — зерна со слабовыраженной двойниковой структурой, пелитизированы и серицитизированы. По некоторым зернам местами развивается калиевый полевой шпат. Размер полевых шпатов 1,0—2,5 мм.

Кварц — идиоморфные зерна пегматоидные вростки размером от 0,1 до 2,0 мм. Роговая обманка встречается единичными зернами, в большинстве случаев замещена биотитом или хлоритом (2—10%).

Из акцессорных минералов присутствуют циркон — в виде коротких призм и табличек, реже титанит темно-бурого цвета, неправильной и палочкообразной формы. Рудные минералы представлены ильменитом и гидрогётитом. Вблизи контакта с базальным слоем полевые шпаты замещаются тонкочешуйчатым каолинитом и реже кварцем (табл. 1).
Новые данные о составе, строении и стратиграфическом положении докембрийской овручской эффузивно-осадочной серии

Ниже приведено краткое геологическое описание толщ овручской серии, начиная с более древних.

Збраньковская свита, как уже упоминалось, в нижней части представлена гравелистыми песчаниками, реже осадочной брекчией и конгломератами, которые залегают на поверхности гранитоидов. Мощность этого базального горизонта непостоянна и достигает 40 м.

В самой крайней южной части кряжа базальный горизонт местами отсутствует, и тогда вышележащие кварцевые порфиры залегают непосредственно на граните. Гравелистые песчаники имеют серую, зеленовато-серую и бурую окраску. Микроструктура пород псефит-псаммит-алевритовая, участками псефитовая брекчиевая.

В нижней части слоя присутствуют угловатые крупные обломки и гальки измененного рапакивиподобного гранита размером от миллиметра до 5 см, кварцевого порфира размером до 1,0 мм, слабоокатанных зерен кварца, реже микроклина с тонкой решетчатой структурой, плагиоклаза, замещенного глинистым минералом. Размер зерен 0,2—0,8 см.

В верхней части базального слоя количество обломков гранита и размер их уменьшаются.

Из акцессорных минералов присутствуют: циркон, ильменит, лейкоксен, титанит.

Цементирующий материал представлен мельчайшими зернышками кварца, тонкочешуйчатыми глинистыми минералами, пропитанными гидроокислами железа с участками, обогащенными пирофиллитом.

Изредка среди цементирующего материала наблюдаются участки с микропегматоидной структурой, по-видимому, обломками гранита, нацело замещенные тонкочешуйчатым глинистым минералом и серицитом. Границы замещенных обломков гранита сливаются с цементирующей массой. He исключена возможность наличия в цементе туфогенного материала.

Самые древние эффузивные образования збраньковской свиты представлены кварцевыми порфирами, которые в виде покрова распространены в западной части. Выходы их на дневную поверхность в виде узкой полосы прослеживаются на протяжении около 40 км от с. Усово на западе до г. Овруча на востоке.

В верхней части покрова кварцевые порфиры на некоторых участках содержат гальку светло-серого и серого кварцита, по-видимому, более древнего, чем толкачевский. Общая мощность покрова кварцевых порфиров достигает 85 м и более.

Кварцевый порфир имеет вишнево-красный, буровато-красный и реже зеленовато-серый цвет.

Кварцевые порфиры обладают порфировой структурой с микропегматитовой структурой основной массы. Вкрапленники представлены микропертитом, плагиоклазом и кварцем. Вкрапленники полевых шпатов замещены пирофиллитом, серицитом и каолинитом. Вокруг вкрапленников кварца в основной массе наблюдается кайма, угасающая одновременно с вкрапленником. Размер вкрапленников 0,5—5,0 мм.

Основная масса полнокристаллическая, сложена кварцем и полевыми шпатами, в большинстве случаев замещенными глинистыми минералами и серицитом. При микропойкилитовой структуре преобладает зубчатый кварц с пойкилитовыми включениями полевого шпата, при микропегматоидной — полевые шпаты с микропегматоидными вростками кварца, угасающими одновременно на небольших участках. Акцессорные минералы представлены цирконом и ильменитом.

В отдельных скважинах встречаются туфы кварцевого порфира.

На кварцевых порфирах залегают измененные диабазы, которые развиты в восточной части кряжа, от с. Збраньки до с. Тычков. Покровы диабазов образовались в несколько этапов с небольшими перерывами, о чем свидетельствуют прослои кварцевых песчаников. Общая мощность диабазов с прослоями песчаников достигает 80 м.

Диабазовые породы неоднородны по составу. Среди них выделяются зеленовато-серые карбонатизированные разности, а также красновато-бурые флюидальные породы диабазового состава.

В восточной части района, где отсутствуют кварцевые порфиры, измененные диабазы залегают непосредственно на базальных гравелистых песчаниках.

Измененные диабазы обладают офитовой микроструктурой, представлены плагиоклазом (альбит-олигоклаз), серицитизированным и каолинизированным, хлоритом и карбонатом, нацело заместившими темноцветные минералы (до 20%), ильменитом (до 15%)), частично лейкоксенизированным.

Из акцессорных минералов присутствует апатит (до 4%).

На измененных диабазах залегают кварцевые песчаники серого и буровато-серого цвета. Мощность песчаников колеблется от 7 до 22 м. Песчаники содержат обломки кварцевого порфира, реже — диабазов и гранита, переслаиваются с туффитами и туфами (скв. 5012).

Измененные диабазы и порфиры, излившиеся на поверхность песчаников, в нижней и верхней частях покрова обладают миндалекаменными текстурами или чередованием тонких прослоек гётита, не нарушающих диабазовую структуру породы.

Выше по разрезу залегают измененные порфириты. Они развиты в средней и восточной частях района. Мощность покрова порфиритов достигает 70 м. На дневную поверхность они нигде не выходят. Скважиной 5006 (с. Нагоряны) они встречены на глубине 933,9 м под кварцитовидными песчаниками толкачевской свиты. Измененные порфириты также неоднородны по составу. Среди них можно выделить измененные трахиандезиты, порфириты и ортофиры.

Измененные трахиандезиты расположены в нижней части покрова, контакт с порфиритами и ортофирами то четкий, то постепенный. Макроскопически измененные трахиандезиты темно-серого цвета, тонкозернистые до сливных со светлыми и темно-зелеными миндалинами.

Измененные трахиандезиты обладают трахитовыми и пилотакситовыми структурами с редкими мелкими порфировыми вкрапленниками, участками с миндалекаменной текстурой. Сложены они лейсточками альбита, пятнисто замещенного калиевым полевым шпатом, переполненным пылеватым рудным минералом. Промежутки между лейсточками выполнены хлоритом или гидрогётитом. Миндалины заполнены свежим альбитом, хлоритом, эпидотом и кальцитом.

Изредка среди основной массы как бы зарождаются вкрапленники с несколько неровными краями, представленные кислым плагиоклазом, окаймленным калиевым полевым шпатом.

Измененные порфириты и ортофиры представляют собой массивные порфировые породы темно-серого, зеленовато-серого, розоватосерого и пепельного цвета. Порфировые выделения серого и зеленоватосерого плагиоклаза не превышают 5—7 мм в поперечнике.

Измененные порфириты и ортофиры взаимно переходят друг в друга. Ортофиры отличаются от порфиритов значительным содержанием калиевого полевого шпата. Микроструктура пород порфировая, основной массы — ортофировая аллотриоморфнозернистая.

Порфировые выделения с несколько овальными краями. В некоторых вкрапленниках наблюдается зональное строение: центральная часть сложена плагиоклазом (альбит-олигоклаз), края — калиевым полевым шпатом, замутненным тонкодисперсным гётитом с эвтектическими вростками, замещенными хлоритом. Вкрапленники замещены тонкочешуйчатым серицитом, пелитизированы, изредка в центральной части замещаются свежим альбитом. В ортофирах значительная часть вкрапленников представлена калиевым полевым шпатом.

Основная масса сложена таблитчатыми зернами плагиоклаза, в значительной мере серицитизированного и окруженного каймой калиевого полевого шпата, как и во вкрапленниках. Темноцветные минералы нацело замещены ярко-зеленым хлоритом.

Изредка в порфиритах наблюдаются пустоты, выполненные сидеритом и хлоритом (см. табл. 1).

Толкачевская свита представлена кварцитовидными песчаниками и кварцитами с подчиненным количеством прослоев пирофиллитовых и серицитовых сланцев. Породы этой свиты характеризуются однородностью состава и имеют повсеместное распространение.

В южной части породы этой свиты выклиниваются, а в северной — достигают значительной мощности (около 1000 м). В центральной части района развития пород овручской серии в настоящее время бурится скв. 5006 (с. Нагоряны) глубиной 1230 м (см. рис. 2). До глубины 933,9 м скважина прошла кварцитовидные песчаники толкачевской свиты, а затем вошла в порфириты и диабазы збраньковской свиты.

Кварцитовидные песчаники и кварциты почти нацело состоят из кварца (содержание кремнезема 95—98%), они среднезернистые, местами разнозернистые, окрашены в малиново-красный, розовый, фиолетово-серый и даже темно-серый цвет.

Кварцитовидные песчаники имеют четкую слоистость и знаки ряби течений. Анализ изучения индекса ряби (отношение длины волны к высоте валиков) свидетельствует о субаквальном генезисе ее, а не эоловом, как предполагал П.А. Тутковский. Микроструктура песчаников и кварцитов псаммитовая с регенерационным или базальным цементом.

Кластический материал представлен в основном кварцем с примесью незначительного количества окатанных обломков кварцевого порфира. Кластический материал сцементирован в большинстве случаев за счет регенерации зерен кварца. Регенерационные каймы отделены от зерен тонкой оболочкой пыли, иногда у кайм наблюдаются правильные кристаллографические грани. Базальный цемент встречается реже и представлен тонкозернистым кварцем, ориентированным серицитом, редко каолинитом.

Абсолютный возраст эффузивов овручской серии составляет 1200—1400 млн. лет (устное сообщение Н.П. Щербака). Следовательно, породы овручской эффузивно-осадочной серии можно отнести к верхнему протерозою.

Геологическое картирование и глубинное изучение Овручского кряжа продолжается. После завершения этих работ будут получены новые данные о составе и строении овручской серии, особенно ее центральной части. Имеющийся фактический материал, изложенный в настоящем докладе, внес новое в представление о геологическом строении района, долгое время остававшегося слабоизученным. Располагая новыми данными о составе, строении и взаимоотношении пород овручской серии, можно правильно направлять поисковые работы.





Яндекс.Метрика